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文档简介
数字孪生网络模型规范2022I数字孪生网络模型规范 2022目录版权声明 I编制说明 II一、数字孪生网络概述 1二、网络建模设计概述 1三、网络设备建模应用场景概述 2(一)设备选型场景 2(二)网络架构设计 3(三)网络建设资源规划 4(四)设备替换选型 4(五)网络巡检 5(六)网络变更和运维 5(七)设备软件版本升级 6四、网络设备模型设计方法 6(一)建模思路 6(二)设计原则 6五、网络设备模型 6(一)通用库 7基础类型定义 7通用属性定义 12(二)硬件模型定义 17电源模型 18风扇模型 20III数字孪生网络模型规范 2022转发卡模型 22业务卡模型 24网络设备模型 27(三)固件模型 32(四)软件模型 35接口能力模型 35二层能力模型 41ACL能力模型 55BGP能力模型 70Telemetry能力模型 93设备软件能力模型 99六、模型实例 101(一)华为设备模型 1011.6865-48S8CQ-EI硬件模型 1012.6865-48S8CQ-EI软件模型 108(二)6.2、锐捷设备模型 1291.N18006-X硬件模型 1292.S6510-X软件能力模型 134(三)6.3、新华三设备模型 153S12508X-AF硬件能力模型 154IV数字孪生网络模型规范 2022一、数字孪生网络概述在《数字孪生应用白皮书(2021)数字化的理念和技术,这种理念和技术是以数据与模型的集成融合为基础与核心的。通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射,基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程,最终形成智能决策的优化闭环。数字孪生技术具有以下几个特点:1.仿真,它是完全还原了物理实体的;2.实时,它可以实时与其物理实体之间完成数据、感知等各种层面的交互动作;3.共生,它的生命周期与其物理实体之间完全一致;4.闭环优化,它能够在数字空间中采集、分析、模拟与预测其物理实体未来的动作,并对其物理实体的未来动作进行决策优化。数字孪生网络是数字孪生技术的一种具体应用场景,是以数字化方式创建网络实体的虚拟孪生体,且与物理实体之间实时交互的网络系统,其核心要素为:数据、模型、交互、映射。通过建立数字孪生网络,可以对网络及其状态进行数字化映射反映网络的真实运行状态,理解网络各种运行状态的映射和内部关联依赖,通过分析这种关联依赖的变化提前预测网络的故障状态。二、网络建模设计概述如何提高大规模网络的稳定性、提高运维同学的人率不但是运维团队的主要工作,也是网络平台需要解决的问题,数字孪生技术是解决这些问题的关键技术,数字孪生是网络监控和自动化平台进构建智能化能力的基础能力。一方面模型和运行状态数据反映了网络真实状态,监控平台可以基于数字孪生网络进行多维度的分析和告警预测;另一方面,自动化平台可以基于数字孪生网络进行操作验证和仿真,通过提前发现不符合预期的网络操作防止网络故障,也能够对网络操作中的行为和当前的状态进行比较分析,及时发现问题并进行回滚止损,避免更大的网络故障发生。OpenYang1数字孪生网络模型规范 2022型和软件模型提出最佳方案。由于国内外互联网公司和数据中心的发展速度不同以及设备厂商的认知不同,当前不具备统一的规范化方案。OpenYang的网络设备配置的差异进行屏蔽,统一了操作语言,提供统一的方法接口给用模型可以直接使用。三、网络设备建模应用场景概述网络设备建模是对网络设备进行数字化描述,通过模型规范将网络设备的能力和规格参数展示出来。传统的规格书是以文字描述的形式对网络设备的规格能力进行描述,这种规格书更适合人去阅读,不适合机器算法识别和理解。网络设备建模是面向机器的设备规范,这种格式化的格式适合机器识别和理解处理。同时,设备建模也屏蔽不同厂商设备间的差异,在网络架构设计、网络建设部用场景有:设备采购选型、网络架构设计、网络建设部署、网络变更和智能运维、设备替换、网络巡检、软件升级等。(一)设备选型场景2数字孪生网络模型规范 2022传统的设备采购选型需要人工对照硬件规格和软件规格书,由于数据中心网络的迭代速度快,一些性能和功能需求没有体现在规格说明书中,因此需要分别和多个厂商沟通一些性能和功能需求。当引入新设备的时候会涉及多个厂商的设备,从网络标准化需求的方面希望不同厂商的设备在一些能力上保持一致。运营团队同学将网络建设关注的设备属性和能力规范在平台上定义,将厂商提供新设备设备模型定义导入到平台后,平台根据设备模型定义执行判断设备是否满足网络建设和运维的需求并输出设备符合度评估表,运营团队同学使用评估表内容和厂商进行沟通确认。(二)网络架构设计网络架构依赖设备的能力,设备的能力通过模型定义。网络架构中会定义T1、T2、T3色的规范会不尽相同,需要多个厂商设备都支持这些角色的建设。架构师设计架构过程中会对设备角色进行规范定义,根据设备规范通过平台去查询满足这些角色的设备厂商和设备型号。如果现有设备不能满足角色规范要求,或满足的设备类型过少,架构师需要重新对架构进行设计。3数字孪生网络模型规范 2022(三)网络建设资源规划网络工程师在确定规模、网络版本、服务器接入速率、业务属性等信息后,根据架构模型生成拓扑模型,结合设备模型生成适合的网络设备和部件列表,采购和供应链根据网络设备和部件列表,结合价格、供应周期等信息形成采购策略。另外,在资源规划的时候也要考虑功耗、设备占用的机架空间、板卡的排列方式等,在设备选择以后也会根据这些信息生成机架规划和布线规划,进行规划验证和环境仿真。(四)设备替换选型4数字孪生网络模型规范 2022网络设备需要替换的时候,如果库存中有相同型号的设备会优先使用,如果没有相同型号的设备,会根据架构版本中定义的设备角色规范、库存中的设备模型、设备模型库进行查询,找到可以替换的设备列表。(五)网络巡检根据设备模型定义对设备进行健康检查,从模型库中可以获得该型号包含的外设的数目、固件和软件版本信息,通过比较巡检获得的数字诊断信息和模型中的诊断方法进行异常定位。(六)网络变更和运维网络是大规模的分布式系统,每次网络变更都属于一次风险操作,尽量从更多的方面对变更操作产生的风险进行分析。网络模型已经对设备的硬件、固件和软件能力进行了描述,当进行更换版本、版本升级和配置变更的时候,可5数字孪生网络模型规范 2022以根据设备模型进行一次风险评估,如进行背板更换的时候,平台通过硬件模型分析会判断更换背板是否会影响设备的整体转发能力;进行软件升级的时候,更加软件模型可以判断是否是无损升级。(七)设备软件版本升级设备软件版本和功能相关,当厂商推出新的版本以后,根据软件模型和适配的硬件匹配,再结合网络版本模型、CMDB就可以找出需要升级的网络设备。四、网络设备模型设计方法(一)建模思路型定位分为硬件模型、软件模型、固件模型。硬件模型包括主机硬件、部件硬FPGA、CPLD(二)设计原则在网络建模中遵循的设计原则有:模型中只包括系统中需要使用的字段;异常进行快速感知;成本,修改互联关系不用在两个设备间进行同步。五、网络设备模型6数字孪生网络模型规范 2022(一)通用库通用库包括基础类型定义、设备通用属性定义两个部分。基础类型定义modulenet-device-types{yang-version"1.1";namespace"/yang/net-device/types/yang";prefix"net-dev-type";description"commontypesdefinitions";identitySTORAGE_TYPE{description"storagetype";}identityNOR_FLASH{base}identityNAND_FLASH{identityRJ45{baseCAGE_TYPE;}identitySFP{baseCAGE_TYPE;}identitySFP28{baseCAGE_TYPE;}identityDSFP{baseCAGE_TYPE;}identityQSFP28{baseCAGE_TYPE;}7数字孪生网络模型规范 2022baseSTORAGE_TYPE;}identityEMMC_FLASH{base}identityHDD{baseSTORAGE_TYPE;}identitySSD{baseSTORAGE_TYPE;}identityCAGE_TYPE{description"cagetype";}identityQSFP56{baseCAGE_TYPE;}identityQSFPDD{baseCAGE_TYPE;}identityQSFPDD112baseCAGE_TYPE;}identityCPU_ARCH{description"cpuarchitecture";}identityMIPS32{base}identityMIPS64{base}8数字孪生网络模型规范identityARM32{baseCPU_ARCH;
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